Blauw licht halfgeleider laserstructuur en werkingsprincipe

Afhankelijk van het actieve gebiedsmateriaal varieert de bandafstandsbreedte van het halfgeleidermateriaal van de blauwe licht halfgeleiderlaser, zodat de halfgeleiderlaser het licht van verschillende kleuren kan uitstoten. Het actieve gebiedsmateriaal van de blauwe lichte halfgeleiderlaser is GAN of Ingan. The structure of a typical GaN-based laser is shown in Figure 1. From bottom to top in the z direction, it is the n-electrode, GaN substrate, n-type A1GaN lower confinement layer, n-type hGaN lower waveguide layer, multi-quantum well (MQW) active region, unintentionally doped hGaN upper waveguide layer, p-type electron blocking layer (EBL), P-type A1Gan bovenste opsluitingslaag, P-type GAN-laag en P-elektrode

De materiaalbrekingsindex van het multi-Quantum Well Active Region (MQW's) is de hoogste en de brekingsindex van de materialen aan beide zijden van het actieve gebied vertoont een dalende trend. Door de verdeling van de brekingsindex van het materiaal in de Z -richting met hoog in het midden en laag boven en onder, kan het lichtveld in de z -richting worden beperkt tussen de bovenste en onderste golfgeleiderlagen. In de Y-richting wordt een deel van de p-type laag aan beide zijden van de laser verwijderd door etsen, en een dunne laag siliciumdioxide (SiO2) wordt afgezet, waardoor uiteindelijk een nokstructuur wordt gevormd. De brekingsindex van siliciumdioxide en lucht is kleiner dan die van de p-type laag, dus de brekingsindex in de y-richting is hoog in het midden en laag aan beide zijden en het lichtveld is beperkt tot het midden van de nok. Vanwege het beperkende effect van de Y- en Z -richtingen op het lichtveld, presenteert het lichtveld in het YZ -vlak een elliptische verdeling. In de X -richting kunnen de voor- en achterholte -oppervlakken worden gevormd door mechanische splitsing of etsen, en de reflectiviteit van de voor- en achterholte kan worden aangepast door de diëlektrische film te verdampen. Gewoonlijk is de reflectiviteit van het oppervlak van de voorholte kleiner dan die van het achterholteoppervlak om ervoor te zorgen dat de laser wordt uitgestoten van het oppervlak van de voorholte.